DC-link电容器在线状态监测方法综述

直流支撑(DC-link)电容器是电力电子变换器的关键器件之一,它的可靠性会影响整个系统的可靠性。状态监测是估计电容器健康状态的一种有效手段,综合分析了电容器的健康状态参数和性能状态参数,针对近年来电容器的在线状态监测研究进行分类,将其分为了传感器法、注入法、电路模型法和智能监测法;介绍每种方法的原理和手段,对比分析各种方法的优缺点,其次,针对研究成果的监测对象和监测参数进行数据统计分析;最后提出电容器状态监测的后续研究方向。     

模块化多电平换流阀IGBT器件功率损耗计算与结温探测

半桥子模块是柔性直流输电系统中模块化多电平换流阀(MMC)的核心单元,根据运行工况参数计算半桥子模块器件的功率损耗是进行绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块结温探测的关键,准确的结温波动信息对MMC换流阀系统的可靠性研究和安全运行尤为重要。与一般的两电平逆变器不同,MMC系统中桥臂电流具有与生俱来的直流偏置特性。该文提出了一种基于电热耦合模型的半桥子模块中IGBT器件功率损耗与瞬态结温计算的数学解析方法。首先研究半桥子模块中各导通器件电流复现方法,建立基于开关周期的平均功率损耗计算模型,基于瞬态热阻抗建立半桥子模块中IGBT器件的热网络模型;然后通过一个2MW的柔性直流输电系统算例,计算子模块中上下管开关器件的功率损耗和瞬态结温变化,计算速度是时域仿真模型的1 000倍;最后通过有限元模型验证了文中所提电热耦合模型的有效性。     

IGBT模块寿命预测方法研究综述

绝缘栅双极型晶体管IGBT(insulated gate bipolar transistor)模块在高压大功率电能转换领域具有广泛应用,在这些领域人们对IGBT模块可靠性提出了更高的要求。首先归纳预测了IGBT模块及其模块市场规模与需求。然后从寿命预测机理角度,将IGBT模块预测方法归类为基于模型的预测方法和数据驱动的预测方法两大类,对每类的研究现状、基本原理、预测过程实施、适用范围和优缺点进行了分析、总结与归纳。最后统计分析了近十年研究成果,并讨论了IGBT模块寿命预测方法发展趋势。     

基于 RLS-SVR 的光伏并网变流器 早期故障预测方法研究

针对光伏并网变流器故障预测问题,提出了基于鲁棒最小二乘-支持向量回归(RLS-SVR)的早期故障预测方法.从系统层面分析了光伏并网变流器脆弱元件退化互相耦合机理及对系统状态特征和早期故障特征选取的影响,进而提出了以特征相对变化量表征变流器状态的电路故障预测方法.为了减小工作条件对特征退化预测的影响,方法首先采用RLS-...     

IGBT功率模块瞬态热阻抗测量方法研究

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的瞬态热阻抗曲线可表征器件的退化状态,对器件损伤、寿命预测等研究有重大的意义。提出了基于光纤测温法测量瞬态热阻抗的方法,可实时获取器件的准确结温,计算得到的瞬态热阻抗曲线能反映器件的退化状态,更接近器件的实际热阻。分别对用光纤测量法和热敏参数法测得的瞬态热阻抗曲线进行比较,证明了光纤测量方法准确可行。     

兼具无功补偿功能的模块化多电平整流器控制策略

考虑到高压直流输电接入点的电能质量问题,提出了兼具无功补偿功能的模块化多电平整流器(modular multilevel rectifier,MMR)控制策略。在建立三相静止坐标系下MMR的数学模型基础上,提出了电压外环和电流内环的双闭环控制策略。电流内环采用无差拍控制,实现了指令电流快速无差跟踪,改善了系统网侧的电能质量。针对相间环流和子模块电容电压均衡,采用平均电压控制和均衡控制,减小了相间环流。仿真和样机实验结果验证了所提方法的可行性。     

基于输入电流和输出电压的Vienna整流器单管开路故障诊断方法

单管开路故障是Vienna整流器的常见故障形式,为提高单管开路故障诊断的准确性和可靠性,基于输入电流和输出电压提出了一种故障诊断方法。首先,分析单管开路故障时的故障机理,选取故障时输入电流和输出电压作为故障特征量;然后,通过检测输入电流的零值稳区和分析输出电容电压差的谐波变化,设计故障诊断方法;最后,通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。所提出的方法结合电流、电压故障特性,在快速诊断的同时大幅提高了诊断结果的准确性和可靠性,在负载突变的情况下仍能正确工作,并且不需要添加额外的硬件设备,方便嵌入已有的控制系统中,能够实现单管开路故障的快速在线诊断。     

风电变流器IGBT模块工作结温估算研究

针对风电变流器中的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)工作结温估算精度低、难度大的问题,分析了IGBT模块的伏安特性和温敏特性,进而建立了一种基于饱和压降的结温估算物理模型;通过IGBT模块的伏安特性和温敏特性试验,获取了IGBT模块在不同集电极电流下的饱和压降温敏特性曲线,进而基于饱和压降提出了一种结温估算数学模型。研究结果表明,物理模型相比数学模型精度较高,但需获取器件各物理参数准确值,建模过程较复杂;数学模型无需了解器件物理机理,但精度相对较低。实际风电工况中可根据精度需要选择物理模型或数学模型,这为IGBT模块和风电机组的状态监测和安全评估提供了一种新思路。     

浅议施工现场安全管理

面对越来越多的输变电设备,不断增加的基建投入和年度修理技改项目,在保生产、保进度、保质量的施工要求下,保证安全生产仍是永恒不变的主题,施工现场的安全管理不仅是保障安全的重要手段,也能最大程度为施工质量和施工进度保驾护航。本文通过作者参与和组织的现场施工工作,将施工现场安全管理进行了整理和分类,指出了工作的重点和可改进的地方。     

动态接触电阻测量及触点失效预测研究

用动态接触电阻测量系统进行了电磁继电器失效检测试验,监测了其触点闭合过程的接触压降.试验发现闭合过程的触点接触压降为随时间复杂变化的衰减波形,经历了由动态的弹跳、微振动再到静态的过程.数据分析表明:继电器接触失效与闭合过程的弹跳时间及接触电阻峰值有一定关系,可综合考虑弹跳时间-操作次数曲线及接触电阻峰值-操作次数曲线的变化规律对继电器触点进行失效预测.